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| WWW.DBIT.CN 2008-5-27 8:16:51 來源:本站 編輯:東三省 |
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一、指紋識別的背景知識
我們手掌及其手指、腳、腳趾內(nèi)側表面的皮膚凸凹不平產(chǎn)生的紋路會形成各種各樣的圖案。這些紋路的存在增加了皮膚表面的摩擦力，使得我們能夠用手來抓起重物。人們也注意到，包括指紋在內(nèi)的這些皮膚的紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同，也就是說，是唯一的。依靠這種唯一性，我們就可以把一個人同他的指紋對應起來，通過對他的指紋和預先保存的指紋進行比較，就可以驗證他的真實身份。這種依靠人體的身體特征來進行身份驗證的技術稱為生物識別技術，指紋識別是生物識別技術的一種。
目前，從實用的角度看，指紋識別技術是優(yōu)于其他生物識別技術的身份鑒別方法。這是因為指紋各不相同、終生基本不變的特點已經(jīng)得到公認。
最早的指紋識別系統(tǒng)應用與警方的犯罪嫌疑人的偵破，已經(jīng)有30多年的歷史，這為指紋身份識別的研究和實踐打下了良好的技術基礎。特別是現(xiàn)在的指紋識別系統(tǒng)已達到操作方便、準確可靠、價格適中的階段，正逐步應用于民用市場。
指紋識別系統(tǒng)通過特殊的光電轉換設備和計算機圖像處理技術，對活體指紋進行采集、分析和比對，可以迅速、準確地鑒別出個人身份。系統(tǒng)一般主要包括對指紋圖像采集、指紋圖像處理、特征提取、特征值的比對與匹配等過程�，F(xiàn)代電子集成制造技術使得指紋圖像讀取和處理設備小型化，同時飛速發(fā)展的個人計算機運算速度提供了在微機甚至單片機上可以進行指紋比對運算的可能，而優(yōu)秀的指紋處理和比對算法保證了識別結果的準確性。
指紋自動識別技術正在從科幻小說和好萊塢電影中走入我們實際生活中，也許有一天，您不必隨身攜帶那一串鑰匙，只需手指一按，門就會打開；也不必記住那煩人的密碼，利用指紋就可以提款、計算機登錄。相信這一天，不會太遠。
二、系統(tǒng)構成
1、指紋采集設備
目前最常用的取像設備分成兩類：光學、晶體傳感器。
光學取像設備有最悠久的歷史，可以追溯到20世紀70年代。光學取像設備依據(jù)的是光的全反射原理(FTIR)。光線照到壓有指紋的玻璃表面，反射光線由CCD去獲得，反射光的量依賴于壓在玻璃表面指紋脊和谷的深度和皮膚與玻璃間的油脂和水分。光線經(jīng)玻璃射到谷的地方后在玻璃與空氣的界面發(fā)生全反射，光線被反射到CCD，而射向脊的光線不發(fā)生全反射，而是被脊與玻璃接觸面吸收或者漫反射到別的地方，這樣就在CCD上形成了指紋的圖像。
由于最近光學設備的革新，極大地降低了設備的體積。最近90年代中期，傳感器可以裝在6x3x6英寸的盒子里，在不久的將來更小的設備是3x1x1英寸。這些進展取決于多種光學技術的發(fā)展而不是FTIR的發(fā)展。例如：可以利用纖維光束來獲取指紋圖像。纖維光束垂直射到指紋的表面，他照亮指紋并探測反射光。另一個方案是把含有一微型三棱鏡矩陣的表面安裝在彈性的平面上，當手指壓在此表面上時，由于脊和谷的壓力不同而改變了微型三棱鏡的表面，這些變化通過三棱鏡光的反射而反映出來。
晶體傳感器是最近在市場上才出現(xiàn)的，盡管它在技術介紹性文章中已經(jīng)出現(xiàn)近20年。這些含有微型晶體的平面通過多種技術來繪制指紋圖像。最常見的硅電容傳感器通過電子度量被設計來捕捉指紋。在半導體金屬陣列上能結合大約100,000個電容傳感器，其外面是絕緣的表面，當用戶的手指放在上面時，皮膚組成了電容陣列的另一面。電容器的電容值由于導體間的距離而降低，這里指的是脊（近的）和谷（遠的）相對于另一極之間的距離。另一種晶體傳感器是壓感式的，其表面的頂層是具有彈性的壓感介質材料，他們依照指紋的外表地形（凹凸）轉化為相應的電子信號。其他的晶體傳感器還有溫度感應傳感器，它通過感應壓在設備上的脊和遠離設備谷的溫度的不同，可以獲得指紋圖像。
2、指紋比對算法（包括指紋圖象處理、特正提取、比對與匹配） |
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